1、计算题 如图所示,半径为R的光滑绝缘圆环固定在竖直平面内,在环的底端B点固定一个带正电的小珠,环上还套有一个质量为m,带有与小珠等量正电荷的小球,现将小球从A点(半径OA水平)由静止释放开始运动,当运动到C点(∠AOC=30。)时获得的最大动能为Ekm,求
(1)小球在A点刚释放时运动的加速度?
(2)小球从位置A运动到位置C的过程中所受静电力做的功?
(3)小球在位置C时受到圆环对它的作用力?

参考答案:(1)
(2)Ekm-1/2mgR
(3)mg+2Ekm/R
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,物体A放在物体B上,物体B放在光滑的水平面上,已知mA=6kg,mB=2kg,A、B间动摩擦因数μ=0.2,A物上系一细线,细线能承受的最大拉力是20N,水平向右拉细线,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下述中正确的是(g=10m/s2)?
?
A.当拉力F<12N时,A静止不动
B.当拉力F>12N时,A相对B滑动
C.当拉力F=16N时,B受A摩擦力等于4N
D.只要绳子未被拉断,A相对B始终静止?
参考答案:CD
本题解析:设整体一直一起向右运动,则根据整体法可知
,即最大加速度
,此刻对于B物体而言受到向前的静摩擦力应该为
,没有超过最大静摩擦力,所以D正确。当B受到摩擦力为4N时,整体加速度为
,所以整体的受到的拉力应该为
,C对。
点评:本题通过整体法与隔离法考察了牛顿第二定律的运用,在整个过程中AB之间的最大静摩擦力是一个临界点。
本题难度:一般
3、计算题 如图14所示,车厢内的小桌上固定一光滑斜面,除去小球车厢的总质量为M、小球的质量为m,斜面倾角为α。车在水平推力作用下向右做匀加速直线运动,小球(视为质点)始终与车相对静止,小球距桌面的高度为h,距车厢地板高度为H,离桌面边缘水平距离为L,离车厢前壁的距离为d。车在运动过程中所受的阻力等于车对地面压力的k倍,重力加速度为g。
(1)求水平推力F1的大小
(2)若M=10kg,m=1kg,α=37°, k=0.20,h=0.20m,H=0.80m,L=0.30m,d=1.60m,g=10m/s2。当车速为v0=15m/s时,撤去推力F1同时对车施加水平向左的拉力F2(如虚线所示),小球立即离开斜面向右飞去。为使小球在运动中不碰到桌子和前壁,所加拉力F2应满足什么条件?
参考答案:(1)F1=(M+m)g(k+tanα)
(2)130N<F2<180N
本题解析:略
本题难度:简单
4、计算题 (8分)如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上端系有一劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧下端连一个质量为m的小球,球被一垂直于斜面的挡板A挡住,此时弹簧没有形变.若挡板A以加速度a(a<gsinθ)沿斜面向下匀加速运动,问:
?
(1)小球向下运动多少距离时速度最大?
(2)从开始运动到小球与挡板分离所经历的时间为多少?
参考答案:(1)xm=
(2)t=
本题解析:(1)球和挡板分离后做加速度减小的加速运动,当加速度为零时,速度最大,此时物体所受合力为零.
即kxm=mgsinθ,?(2分)
解得xm=
.?(1分)
(2)设球与挡板分离时位移为s,经历的时间为t,从开始运动到分离的过程中,m受竖直向下的重力,垂直斜面向上的支持力FN,沿斜面向上的挡板支持力F1和弹簧弹力F.
据牛顿第二定律有mgsinθ-F-F1=ma,?(1分)
F=kx.?(1分)
随着x的增大,F增大,F1减小,保持a不变,当m与挡板分离时,x增大到等于s,F1减小到零,则有:?mgsinθ-ks=ma,?(1分)
又:?s=
at2?(1分)
联立解得:mgsinθ-k·
at2=ma,
t=
.?(1分)
本题难度:简单
5、简答题
(1)滑板受到的阻力大小;
(2)运动员匀加速下滑至底端时所需的时间。
参考答案:(1)50N(2)
s
本题解析:(1)匀减速上滑,受力分析如图,选取沿斜面向上为正方向


由
?
得a1=
-6m/s2?----------(1分)
由牛顿第二定律可得:
?-------(2分)
解得:
50N? ----------(1分)
(2)匀加速下滑,受力分析如图,选取沿斜面向下为正方向
由牛顿第二定律可得:
?
代入数据可得:a2=4m/s2?-------(2分)
运动员上滑的位移为:
可得:x=12m?-------(2分)
下滑的位移与上滑时的位移相同,设下滑的时间为t2
由
?可得?
=
s?-------(2分)
本题难度:简单